Parâmetros Físico-químicos analisados e descrição dos

No local da coleta foi medida a temperatura e o pH, para medir a temperatura utilizou-se um termômetro de filamento de mercúrio, Incotherm com escala de 0 – 60ºC, para medir o pH foi utilizado medidor de pH portátil (tipo de bolso) phtek Modelo pH100. Faixa de medição 0,0 a 14,0 pH, resolução 0.1 pH, precisão ± 0.1 pH, compensação automática de temperatura, vida útil da bateria 300h / 4 x 1.4V, temperatura operação 0º a 50ºC.

Em laboratório, os parâmetros físico-químicos analisados foram: Cloreto, fluoreto, nitrato, nitrito, fósforo, potássio, sulfatos, turbidez, pH, condutividade elétrica, oxigênio dissolvido (OD) e demanda bioquímica de oxigênio (DBO5), que seguiram as recomendações de APHA (1995).

Temperatura

A temperatura é um parâmetro importante a ser analisado, pois está diretamente relacionado com o metabolismo dos microrganismos. Quanto maior for a temperatura maior será a taxa metabólica, acelerando o processo de biodegradação

da matéria orgânica, a assimilação de nutrientes e o consumo do oxigênio dissolvido do corpo aquático (APHA, 1995)

Utilizou-se um Termômetro de filamento de mercúrio, da marca Incotherm com escala de 0 – 60ºC., Após a coleta, mergulhou-se o termômetro na amostra após aguardar estabilização da temperatura; as leituras foram feitas com o bulbo do termômetro imerso na amostra.

Potencial Hidrogeniônico (pH)

Um dos principais testes usados em águas tratadas e brutas é a avaliação do potencial hidrogeniônico (pH). A condição ácida ou básica da água refere-se à concentração de íons de hidrogênio (H+_{) em uma solução. Condições muito ácidas} ou muito básicas da água afetam o desenvolvimento dos organismos nela contidos.

Para medir o pH no laboratório foi utilizado um pHmetro com medidor Digimed

DM21 após calibrar o aparelho colocou-se a amostra em um Becker e sob agitação

foi feita leitura do pH.

Condutividade Elétrica

Condutividade é a medida da habilidade de uma solução aquosa, para transportar uma corrente elétrica. Esta medida indica a pela presença de sais, pois quanto maior a concentração total, e a valência desses íons, maior será a condutividade elétrica. Para fazer a leitura da condutividade foi utilizado um condutivímetro Digimed DM31, após calibrar o aparelho de acordo com a temperatura ambiente do laboratório;

Colocou-se a amostra em um Becker e após a imersão do eletrodo na amostra foi feita a leitura da condutividade.

Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO5)

A Demanda Bioquímica de Oxigênio é um parâmetro utilizado para avaliar a quantidade de oxigênio requerida por microrganismos aeróbios para a degradação bioquímica do material orgânico de águas residuárias brutas, efluentes, de águas poluídas em geral (em 5 dias).

A DBO5 tem sido um dos parâmetros aplicados na legislação ambiental para regulamentar o lançamento de efluentes em corpos de água. (OLIVEIRA et al., 2000).

A DBO5 é um teste em que é determinado o requerimento relativo de oxigênio, normalmente em águas de efluentes e águas poluídas (APHA, 1989), sendo definida como a quantidade de oxigênio necessária para estabilizar (oxidar) a matéria orgânica, através da respiração aeróbica de microorganismos (bactérias, protozoários), num período de 5 dias e a 20°C. Ou seja, nada mais é do que uma medida das necessidades respiratórias de uma população microbiológica.

Para a análise da DBO ser viável e representativa, os seguintes fatores devem ser observados (MACEDO, 2001): microorganismos: deve existir na amostra um grupo de microorganismos (chamado de semente), que seja capaz de oxidar a matéria orgânica; temperatura: em qualquer reação bioquímica, a temperatura altera a velocidade das reações metabólicas de oxidação microbiológicas;pH: a faixa ideal para as reações de oxidação é de 6,5 a 8,5; tempo de incubação: para a oxidação completa da matéria orgânica são necessários cerca de 20 dias, mas convencionou- se que o período de incubação na análise seja de 5 dias, quando 68% da matéria orgânica é oxidada; tóxicos: a presença significativamente na amostra de mercúrio, cádmio, chumbo, cianetos ou outros elementos tóxicos influenciam no sistema enzimático dos decompositores, interferindo na análise da DBO. Nesses casos, a diluição da amostra pode amenizar este problema. Entretanto, se o efluente estiver, mesmo que teoricamente, muito contaminado com estes elementos, a análise da DBO pode ser substituída pela análise da Demanda Química de Oxigênio (DQO) para a determinação da concentração dos compostos oxidáveis da amostra.

Procedimentos de análises da DBO da amostra com diluição

1) Preparo da água de diluição (MACEDO, 2001).

Utilizando um compressor de ar ou um aerador de aquário, saturar com oxigênio por cerca de 12 a 20 horas um volume de água deionizada suficiente para diluir as amostras a serem analisadas. Preparar um volume total de água de diluição em excesso do necessário, programando-se, assim, cerca de 300 ml de água de diluição para cada alíquota a ser diluída, se o frasco de DBO tiver capacidade para esse volume.

A água de diluição não deve ser estocada. Além disso, essa deverá ser utilizada somente depois de 30 minutos de descanso, após ter sido supersaturada com oxigênio, visando a estabilização.

Para o preparo da água de diluição, em cada litro de água deionizada supersaturada em oxigênio adicionar 1 ml de cada uma das soluções abaixo especificadas. Estas soluções poderão ser armazenadas em frascos escuros e guardadas no refrigerador por tempo indefinido:

a) solução tampão de fosfato (pH em torno de 7,2): Dissolver 0,425g de fosfato

monobásico de potássio ou dihidrogeno fosfato de potássio (KH2PO4) em uma pequena alíquota de cerca de 25 ml de água destilada. Juntar mais 1,670g de hidrogeno fosfato de sódio heptahidratado (Na2HPO4. 7H2O) e mais 1,0875g de fosfato dibásico de potássio ou hidrogeno fosfato de potássio (K2HPO4). Juntar mais 0,085g de cloreto de amônio (NH4Cl). Aferir tudo a 50 ml com água destilada. Guardar em frasco escuro e no refrigerador.

b) Solução de sulfato de magnésio: Dissolver 1,128g de sulfato de magnésio

pentahidratado (MgSO4. 7H2O) em 25 ml de água destilada e completar o volume até 50 ml. Guardar em frasco escuro e no refrigerador.

c) Solução de cloreto de cálcio: Dissolver 1,375g de cloreto de cálcio anidro (CaCl2) em 25 mL de água destilada e aferir a 50 ml. Guardar em frasco escuro e no refrigerador.

d) Solução de cloreto férrico: Dissolver 0,0125g de cloreto férrico hexahidratado

(FeCl3. 6H2O) em 25 ml de água destilada e completar o volume até 50 ml. Guardar em frasco escuro e no refrigerador.

2) Determinação da DBO da água de diluição: Encher com água de diluição dois

frascos de DBO (frascos 1 e 2 da figura 3); tampar um dos frascos evitando bolhas de ar no interior do mesmo. Este frasco, devidamente etiquetado, deverá ser incubado por 5 dias a 20° C; no outro frasco, após a diluição, dosar imediatamente o oxigênio dissolvido, (duas titulações), obtendo a concentração considerada OD1br; Após 5 dias, dosar o oxigênio dissolvido da amostra contida no frasco que foi Incubado, obtendo o valor de OD2br.

Cálculo:

Obs.: A determinação da DBO da água de diluição é feita para verificar a qualidade Dessa água em termos de matéria orgânica biodegradável. Não deverá haver entre Os frascos de números 2 e 1, após 5 dias, uma depleção de oxigênio superior a 0,2 mg de oxigênio. Se ocorrer valores maiores que 0,2 a água de diluição não está em Boas condições.

Fluxograma de análise (amostra com diluição).

3) Determinação da DBO da amostra com diluição

Preparo da diluição das amostras: Para cada amostra serão necessários dois frascos de DBO que tenham os seus volumes especificados no frasco.

Procedimentos para a diluição: Conservar a amostra a ser diluída no escuro e refrigerada até a chegada no laboratório. O volume da amostra a ser diluída deverá ser tirado de uma alíquota da amostra. Em um balão volumétrico de um litro, adicionar o volume de amostra correspondente ao percentual de diluição previamente determinado. Completar o volume do balão com a água de diluição. Homogeneizar bem. Encher cada um dos dois frascos de DBO (representados pelos números 3 e 4 na figura 3) com a amostra diluída contida no balão, evitando a formação de bolhas durante esse enchimento.

2) caso o volume de cada frasco de DBO seja bem conhecido, a diluição da amostra poderá ser feita diretamente nos frascos. Nesse caso, fica dispensada a diluição no balão volumétrico.

Exemplo: se a diluição for de 1 % e os frascos 3 e 4 forem de 300 ml, adicionar com uma pipeta, 3 ml da amostra sobre a água de diluição que já está em cada frasco e completar o volume até a boca do frasco com a água de diluição, sem transbordar. Seqüência analítica comum aos procedimentos 1 e 2: Levar o frasco 3 contendo uma das alíquotas da amostra diluída para a incubadora de DBO, deixando-o lá por 5 dias a 20°C; no frasco 4, adicionar os reativos fixadores de oxigênio e imediatamente dar continuidade à análise. O resultado da concentração de oxigênio será o valor considerado OD1; No fim de 5 dias, determinar o oxigênio dissolvido no frasco 3 que estava na incubadora. Calcular a concentração considerada como OD2.

Observações

a) O frasco incubado deverá ser selado com adição de água destilada nas bordas da tampa esmerilhada, antes de ser colocado na incubadora;

b) O ideal é que a concentração de oxigênio da amostra que foi incubada, após 5 dias, no mínimo seja de 1 mg/L;

c) Resumindo as atividades para as análises da DBO em caso da diluição da amostra, pode-se concluir que será necessário fixar e analisar o oxigênio nos seguintes frascos: que contém a amostra de água do próprio ambiente, sem diluição (obtenção da concentração do oxigênio do ambiente); que contém a amostra diluída (obtenção do OD1 para o cálculo da DBO); ainda se terá um terceiro frasco que contém a amostra diluída que será incubada para a dosagem do oxigênio 5 dias depois de incubada.

CÁLCULO

DBO5 da amostra (mg/L) = (DBO5 am. dil.) – (DBO5 br .% da água de diluição usada) % da amostra na diluição

Sendo:

DBO am. Dil. = OD1 – OD5 da amostra diluída DBO br = OD1br – OD5br da água de diluição

Todos os reagentes utilizados foram de grau analítico. O eluente, o regenerante e as soluções analíticas foram preparados usando água purificada em sistema Milli-Q (Millipore). As soluções analíticas estoque dos ânions foram preparadas na concentração de 0,1 mol L-1 em água purificada. As soluções analíticas empregadas para a obtenção da curva analítica foram preparadas por diluição apropriada das soluções analíticas em água purificada. Carbonato de sódio e hidrogeno carbonato de sódio (Merck) foram usados para preparação da fase móvel. Ácido sulfúrico 96% (Merck) foi usado para preparar a solução regeneradora da supressora.

As amostras foram analisadas empregando-se um sistema de Cromatografia Iônica composto por bomba Shimadzu LC-10AD, detector de condutividade CDD-6A e integrador C-R6A. A coluna analítica de troca iônica empregada foi a Ionpac AS14 (250 x 4 mm) protegida por uma coluna guarda IonPac AG14 (50 x 4 mm) ambas da Dionex. A supressora de membrana utilizada foi a ASRS-ULTRA 4 mm operando no modo de supressão química (vazão de ácido sulfúrico 20 mmol L-1= 1,5 mL min-1, empregando uma bomba peristáltica) reduzindo a condutividade de fundo do eluato. O eluente consiste da mistura de carbonato de sódio 3,5 mmol L-1 e hidrogeno carbonato de sódio 1,0 mmol L-1 em uma vazão de 1,2 mL min-1. O volume de injeção foi de 20 µL. A integração dos picos foi feita pelo método do padrão externo. Todas as amostras foram filtradas antes da injeção usando-se um filtro de ponteira com membrana nylon de 0,45 µm.